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课程基本信息

课程编码:025654

课程类别:专业基础课(必修),

先修课程:高等数学、理论力学

适用专业:土木工程,

开课院部:生态环境与建筑工程学院

课程负责人:马崇武

课程教学团队:
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课程展示

课程简介

材料力学是变形体力学的重要基础分支之一,是工科高校机械、土木工程等专业学生必修的技术基础课,主要研究杆件在外力作用下的应力、变形以及材料的力学行为。通过材料力学的学习,使学生掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法,掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的基本理论和基本方法,培养学生对实际工程问题的简化能力、力学分析能力和计算能力,为学习有关后续课程和专业课奠定扎实的基础。

课程教学要求

1.理解材料力学的任务、变形固体的基本假设和基本变形的特征,能运用材料力学的基本理论建立工程构件的力学模型,并根据具体问题选择合理的计算模型。

2.理解截面法的基本内容,能运用截面法求解杆件各种变形的内力,并熟练绘制内力图;理解应力、应变的概念,能运用静力平衡条件、变形几何关系和物理方程等分析杆件的强度、刚度和稳定性问题,并能对计算结果的合理性进行分析、评价。

3.理解应力状态的概念,能运用应力圆分析一点处应力状态的特征;理解不同材料的破坏规律,能运用四种常用强度理论校核具体问题的强度。

4.能运用材料力学实验方法和技术测定材料的力学性能。

5.理解所学材料力学知识的局限性,能通过自学或查阅有关资料,进一步获取本专业需要的材料力学知识。

课程教学内容

理论教学进程表

周次

教学主题

教学时长

教学的重点与难点

教学方

作业安排

1

基本概念

4

重点:材料力学的基本假设,研究对象,变形的基本形式;内力、内力主矢和内力主矩。

难点:内力、内力主矢和内力主矩。

课堂讲授

 

2

轴向拉伸和压缩

4

重点:轴力,轴力图;拉压杆的应力、变形、应变能计算。

难点:拉压杆的应力、变形、应变能计算。

课堂讲授

第1次作业:共6题

3

材料拉伸的力学性能;扭转内力

4

重点:材料在拉压时的力学性能,许用应力,应力集中;扭矩,扭矩图,薄壁圆筒的扭转。

难点:材料在拉伸时的力学性能,薄壁圆筒的扭转。

课堂讲授

 

4

扭转应力和变形

4

重点:等直圆杆扭转时的应力;等直圆杆扭转时的变形、应变能。

难点:等直圆杆扭转时的应力。

课堂讲授

第2次作业:共4题

5

习题课;弯曲内力

4

重点:典型习题;梁的对称弯曲、内力。

难点:梁的对称弯曲、剪力和弯矩。

课堂讲授课堂讨论

 

6

弯曲内力图绘制

4

重点:梁的剪力图和弯矩图绘制及叠加原理的应用。

难点:叠加原理的应用。

课堂讲授

第3次作业:共5题

7

弯曲应力

4

重点:梁横截面上的正应力;梁横截面上的切应力。

难点:梁横截面上的正应力。

课堂讲授

第4次作业:共5题

8

梁弯曲时的位移

4

重点:梁的挠曲线近似微分方程,梁的挠度、转角及其求解。

难点:梁的挠曲线近似微分方程。

课堂讲授

第5次作业:共4题

9

简单超静定问题;习题课

4

重点:拉压超静定、扭转超静定及简单超静定梁;典型习题。

难点:扭转超静定及简单超静定梁。

课堂讲授课堂讨论

 

10

应力状态

4

重点:平面、空间应力状态,莫尔应力圆,应力-应变关系。

难点:莫尔应力圆,应力-应变关系。

课堂讲授

 

11

强度理论

4

重点:应变能密度,强度理论及应用。

难点:强度理论及应用。

课堂讲授

第6次作业:共6题

12

压杆稳定

4

重点:压杆稳定性的概念,细长受压直杆临界力的欧拉公式。

难点:细长受压直杆临界力的欧拉公式。

课堂讲授

 

13

能量法;习题课

4

重点:复杂应力状态的应变能、余能,卡氏定理;典型习题。

难点:复杂应力状态的应变能。

课堂讲授课堂讨论

 

14

材料性能的影响因素;总复习

4

重点:应变速率、温度、时间及冲击荷载等对材料力学性能的影响;总复习。

难点:应变速率、温度、时间及冲击荷载等对材料力学性能的影响。

课堂讲授课堂讨论

 

合计:

56

 

 

 

实践教学进程表

周次

实验项目名称

学时

重点与难点

项目类型(验证/综合/设计)

教学

方式

实验地点

15

拉伸、压缩试验;弹模测定

4

重点:测定材料的强度指标和塑性指标及弹性模量。

难点:测定材料的强度指标。

验证性实验

实验室分组实验

机电技术实验中心

16

扭转、弯曲试验;弯扭组合试验

4

重点:测定材料的剪切模量,验证正应力计算公式;观察弯扭组合变形的特点。

难点:验证正应力计算公式

验证性实验;

综合性实验

实验室分组实验

机电技术实验中心

合计:

8

 

 

 

 

考核要求及成绩评定

成绩评定方法及标准

考核内容

评价标准

权重

到堂情况

满分100分。随机抽查缺课三次扣100分,缺课两次扣30分,缺课一次不扣分。

5%

完成作业

(实验报告)

满分100分。课后作业、实验报告缺一次扣10分,作业、报告质量分A、B、C三个等级。

20%

期中考试

考试成绩分A、B、C三个等级。

5%

期末考核

满分100分。以考试卷面成绩为依据。

70%

 

学生学习建议

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